沉积物是陆地或水体底部堆积的松散碎屑物质，包括砾石、砂、粉砂、泥、灰泥、生物残骸等。沉积物主要来自母岩风化的陆源碎屑物质，其次来自深部的火山碎屑物质和深部热卤水、生物的生命活动过程中形成的生物残骸、有机质以及宇宙物质。
一、母岩风化
沉积物的母岩是指先成的岩浆岩、变质岩和沉积岩，当这些岩石由于地壳运动或其他原因进入到表生作用带时，在遭受风化作用时可解离成碎屑物质、溶解物质和不溶残余物质。
岩石主要发生机械破碎，而化学成分不变的风化作用即为物理风化。碎屑物质为母岩物理风化的产物，包括岩石碎屑和矿物碎屑。在氧、水和溶于水的各种酸作用下，母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学变化，使其分解而产生新矿物的过程即为化学风化。溶解物质是母岩遭受化学风化作用而析出的，主要是真溶液物质和胶体物质。母岩在化学风化过程中常常会残留一些过渡性或相对稳定的中间产物，例如黏土矿物和铁、锰、铝的氧化物或水化物，这些物质统称为不溶残余物质。在严寒的极地、气候干旱、温度变化剧烈的沙漠地带和温带的高山区，物理风化可起主导作用;在潮湿炎热和温暖的地区，化学风化作用极为强烈和广泛。
生物活动在风化过程中起着积极的作用。
母岩的性质、风化作用类型和母岩遭受风化的程度，决定了风化产物的性质及各类产物的比例。例如，石英岩遭受风化后，只能形成碎屑物质;而岩盐只能成为溶解物质。物理风化形成碎屑物质，化学风化形成溶解物质和残余物质。在风化初期，长石可转变成伊利石，进一步风化后生成高岭石或蒙脱石。当风化程度很高时，则出现氧化铝矿物。在风化彻底、岩石完全分解的情况下，可提供几乎全由黏土矿物、稳定的矿物碎屑及岩屑构成的成熟沉积物，相反，风化程度较低，未完全分解的岩石所提供的是不成熟的沉积物，其中可含有很多不稳定的矿物碎屑及岩屑。
母岩风化的产物是最重要的沉积物来源。
二、深部来源
由火山活动带到地表或水下的火山碎屑物质，可直接堆积成火山碎屑岩，也可以混入正常的碎屑岩中。沿深断裂流出地表或注入地下的热卤水、温泉、气水热液等也是沉积岩的重要物质来源之一。它们可形成矿床(如铅锌矿等)、泉华、热水沉积等，也可以以胶结物(例如部分片钠铝石和方解石等)形式赋存于沉积岩之中。
三、生物的生命活动
生物遗体也是沉积物或沉积岩的来源之一。生物的硬体部分(包括动物的骨骼、外壳和植物的钙化部分)常形成化石或生物碎屑。而动物的软体部分和植物体除部分转化为石油、天然气、油页岩和煤外，还可以呈分散状态分布于沉积岩中。
四、宇宙来源
从宇宙空间落到地球上的陨石及其尘埃也可加入到沉积物或沉积岩中。陨石是从宇宙空间穿过地球大气层落到地表的天然固态物体。陨石的形状各种各样，有钝圆锥状、多面体状、椭球体状、扁球形，还有各种不规则的形状等。宇宙尘是一种降落到地球上的直径一般不到1mm的微陨石。它们有的是飘荡在宇宙中的微流星体，在地球引力作用下进入地球大气层，同空气分子碰撞产生的热不足以使它们自身气化，像灰尘一样缓缓地从地球大气中飘落;有的是陨石穿过大气层时从陨石表面吹落下来的熔融物质，或陨石爆裂时破碎成的碎屑。当这些物质落到水体中便可与其他来源的物质一起沉积下来。